物化实验思考题山大上学期

燃烧热的测定

1 在氧弹中加10mL蒸馏水起什么作用？

答：1）吸收反应中生成的NO2，NO溶于水中生成HNO3，用标准氢氧化钠地定出HNO3的浓度可计算出HN03的生成热。

2）便于清洗氧弹。

2 本实验中，哪些是体系？哪些是环境？实验过程中有无热损耗，如何降低热损耗？

答：盛水桶内部物质及空间为系统，除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境。

实验过程中，由于对流和辐射，存在热损耗。采取措施：（1）量热计上方加盖，减少对流；2）外筒内壁河内同外壁皆镀成镜面，减少辐射。

3 在环境恒温式量热计中，为什么内筒水温要比外筒水温低？低多少合适？

答：内筒水温比外筒低，是为了减小内外筒间的温度差；将内筒温度定在T外=(T内终-T内始)/2

4 欲测定液体样品的燃烧热，你能想出测定方法吗？

答：对挥发性液体：用小玻璃管或药片胶囊包装，其余与固体样品的测定方法相同（也要扣除包装物的燃烧热）。

液体饱和蒸气压的测定

1 试分析引起本实验误差的因素有哪些？

答：影响本实验的主要物理量为温度和压力。

影响压力测量的因素：空气排净、温度恒定、液面相平。

影响温度测量的因素：温度计的度数校正和露出校正。

2 为什么AB弯管中的空气要排尽？怎样操作？怎样防止倒灌？

答：由平衡管测量原理可知，只有AB弯管中的空气排净，才有P A=P B=P饱=P外-Δh。

通过减压法除去空气。

排气时要慢，不要使气泡成串冒出，要是液体形成液封；进气时控制好进气速度，防止空气倒灌。

3 本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压？为什么？

答：不能。减压是低沸点组分排出量大于高沸点组分，使溶液组成发生变化。

4 试说明压力集中所读数值是否为纯液体的饱和蒸汽压？

答：当温度恒定，两液面相平时读取压力计读数，所度数值为室压与液体饱和蒸汽压的差值。

5 为什么实验完毕后必须使体系和真空泵与大气相通才能关闭真空泵？

答：因真空泵的排气口与大气相通，所以必须使真空泵的抽气口与大气相通后，压力才能平衡，可防止真空泵油倒灌。

完全互溶双液体系的平衡相图

1 该实验中测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时的恒温温度是否需要保持一致？为什么？

答：需要保持一致。因为折射率是温度的函数，样品中气液相组成是通过折射率曲线查得到的。

2 过热现象对实验产生什么影响？如何在实验中尽可能避免？

答：过热现象导致相图区域变窄，液相线上移。可通过每次加入少量沸石或者通入新鲜空气避免。实验中我们通过调节加热电流大小使沸腾缓和及加入沸石来避免。

3 在连续测定法试验中，样品的加入量应十分精确吗？为什么？

答：不需要，因为样品的组成是通过工作曲线查得的而不是通过样品的加入量计算得到的。

差热分析

1 DTA实验中如何选择参比物？常用的参比物有哪些？

答：参比物应尽量选择与样品化学性质相似、且在实验温度下不发生物理和化学变化的物质作参比物。常用的有：α-Al2O3、MgO、煅烧SiO2等。

2 差热曲线的形状与哪些因素有关？影响差热分析结果的主要因素是什么？

答：影响差热曲线形状的因素：升温速率（影响T a的位置及峰的尖锐程度）、样品颗粒的大小（颗粒大，样品存在温度梯度，影响峰的圆滑程度）、气氛和压力（影响反应的快慢，即影响峰的尖锐程度）。

影响差热分析结果的因素：差热峰是否圆滑（影响温度的确定）、基线是否漂移（影响峰面积的确定）、样品质量是否准确（影响热效应的大小）。

3 DTA和简单热分析（步冷曲线法）有何异同？

答：相同点:都是研究物质随着温度的变化发生各种物理和化学效应是产生的各种能量变化（ΔE~T），依据这些能量变化对试样进行定性和定量分析。

不同点：简单热分析是直接研究物质本身的温度随时间的变化关系，通过步冷曲线的拐点和平台对样品进行定性和定量分析，是（准）热力学平衡状态；差热分析是研究物质与参比物的温度差随温度的变化关系，通过差热峰的数目、位置、方向、大小对杨平进行定性和定量分析，不是热力学平衡状态。

电导的测定及其应用

1 为什么要测电导池常数？如何得到该常数？

答：因为G=K/K cell，为求得溶液的电导率，需首先测出电导池常数。用已知电导率的溶液（例如一定浓度的KCl溶液）标定出。

不过由于本实验用的是电导率仪，直接测得溶液的电导率，所以不需要测电导池常数。

2 测电导时为什么要恒温？实验中测电导池常数和液体电导，温度是否需要一致？

答：因为电导是温度的函数，所以测溶液电导时一定要恒温。

若不考虑电极间距离和电极面积随温度的变化（K cell=L/A），测电导池常数和溶液电导时，温度不需一致，否则，测量温度需一致。

3 实验中为何要用铂黑电极？使用时注意事项有哪些？

答：铂黑电极上镀铂黑是为了增大电机面积，减小电流密度，防止电极极化。使用时需注意以下事项：（1）不可直接擦拭铂黑电极，防止柏黑脱落；（2）不使用时，需浸泡在去离子水中，防止电极干燥；（3）溶液电导率大于0.003S/m时使用，若溶液电导率小于0.003S/m，由于极化不严重，可使用光亮铂黑电极。

丙酮碘化

1 本实验中，是将丙酮溶液加到盐酸和碘的混合液中，但没有立即计时，而是当混合物稀释至50mL，摇匀倒入恒温比色皿测透光率时才开始计时，这样做是否影响实验结果？为什么？

答：不会影响。由计算公式：lgT=KεdC A C H+t+B，若计时不准，则：lgT= KεdC A C H+(t+c)+B= KεdC A C H+t+B` 即，由于KεdC A C H+为常数，所以计时不准，只影响曲线的截距，不影响曲线的斜率，而反应速度常数K是通过曲线的斜率求出，因此对计算反应速度常数无影响。

2 影响本实验结果的主要因素是什么？

答：本实验测定的物理量为溶液的浓度和溶液的透光率，计算反应常数，因此影响本实验结果的主要因素有：溶液浓度、波长、温度。

计算机模拟基元反应

1 准经典轨迹法的基本物理思想与量子力学以及经典力学概念相比较各有哪些不同？

答：准经典轨线法是一种以经典散射理论为基础的分子反应动态学计算方法，其基本物理思想是将原子近似理想化为经典力学中的质点，但是采用量子力学中统计与随机的方法来考察核与核之间相对平动和振动，即坐标和动量随时间的变化情况，便可得出原子之间是否发生了重新组合，也即是否发生了化学反应，以及碰撞前后各原子或分子所处的能量状态。它与量子力学、经典力学存在明显的不同。首先，该方法借用了经典力学中质点的概念，认为每个质点在某一时刻的坐标与动量均可准确测定，而在量子力学中，这显然是不可能的。其次，它还从量子力学的基本思想出发，认为原子的行为是随机的，因此有采用了随机与统计的方法进行研究。

可见，准经典轨线法既借用了部分量子力学，又未舍弃经典力学的理论，但取其各有价值的部分进行粗略模拟，从而解决了经典力学不适用于微观范畴的局限性，同时也克服了量子力学方程难于运算获得精确解的缺陷。

2 使用准经典轨迹法必须具备什么先决条件？一般如何解决这一问题？

答：使用准经典轨线法的先决条件是：选定势能面势能函数V，且该势能函数可解。然后确定初始值后，解碰撞粒子之核的运动方程。解决这一问题的方法是通过量子力学计算得到数值解，然后拟合出LEPS解析表达式。然后再使用准经典轨线法进行求解。

B-Z振荡反应

1 影响诱导期和振荡周期的主要因数有哪些？

答：BZ振荡中,影响诱导周期振荡周期的因素是：反应的温度，反应物的浓度。

偶极矩的测定

1 本实验测定偶极矩时做了哪些近似？

答：a）本实验溶液浓度很小，近似为溶液密度不随浓度改变。

b）因为P原子在P中所占的比例很小，在本实验中可以忽略。故P=P转向+P电子+P原子近似为P=P转向+P电子

c）因为在无线稀释的溶液中，极性溶质分子所处的状态与它在气相时十分相近。故求它的偶极矩时近似为在无线稀释的溶液中的偶极矩。

d）对于αγ的求解用到了溶液的介电常数与折光率分别对浓度的线性近似。分别用近似公式ε溶=ε1（1+αX2）n溶=n1（1+γX2）求解。

e）空气的电容与真空的电容十分接近。故C空近似为C o

2 准确测定溶质的摩尔极化度和摩尔折射率时，为何要外推到无限稀释？

答：测定气相介电常数和密度在实验上困难较大，所以提出溶液法来解决这一问题，但在溶液中存在有溶质分子与溶剂分子以及溶剂分子与溶剂分子间作用的溶剂效应。溶液法的基本思想是：在无限稀释的非极性溶剂的溶液中，溶质分子所处的状态和气相时相近，于是无限稀释溶液中溶质的摩尔极化度P∞2就可看作P。

3 试分析实验中误差的主要来源，如何改进？

答:主要是密度近似处理成相同造成实验误差，而且实验过程中温度不断变化，同一溶液也在发生变化，因此，通过记录温度并且计算求得溶液准确的可改进实验效果。密度

磁化率的测定

1 本实验在测定χM时做了哪些近似处理？

答：1)由于χ反比χ顺小得多，所以本实验忽略χ反。近似处理为χM=χ顺=

2) χo相对于χ很小，可以忽略。故χ-χo近似为χ

2为什么可用莫尔氏盐来标定磁场强度？

答：因为莫尔盐性质稳定，组成固定，且有5个单电子，对磁场有好的响应。故可以用作磁化率的标准物质

3 样品的填充高度和密度以及在磁场中的位置有何要求？如果样品填充高度不够，对测量结果有何影响？

答：样品填充高度一般在距管口1~1.5cm处，密度要求样品尽量墩实。放置要求为样品管底部处于磁场强度最大的区域（H），管顶端则位于场强最弱（甚至为零）的区域（H o）。